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| 功能梯度锥-柱连接壳的环向自由振动分析 | |
| 作者姓名： | 庞磊 成龙 刘文光 张宇航 吕志鹏 宛润豪 |
| 作者单位： | 1. 南昌航空大学航空制造工程学院;2. 东北大学机械工程与自动化学院 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51965042）； |
| 摘 要： | 论文旨在分析功能梯度锥-柱连接壳的环向自由振动，以提高其结构的振动性能和稳定性.采用Voigt模型和四参数幂函数体积分数描述功能梯度材料属性，基于Donnell薄壳理论推导出锥壳和柱壳的位移与应变关系，分别得出锥壳和柱壳的能量表达式.引入人工弹簧模拟边界和壳体间的连接条件，依据Chebyshev多项式构造位移函数，基于Rayleigh-Ritz法求解FGMs锥-柱连接壳模态频率，分析梯度指数、边界条件和几何参数对模态频率的影响.结果表明：增加陶瓷体积分数能有效提高结构的模态频率，而增大梯度指数则会降低结构的模态频率；边界约束条件越强，FGMs锥-柱连接壳的模态频率越高；随着环向波数的增大，边界条件对结构模态频率的影响越来越弱，边界约束效果作用于圆柱壳明显强于圆锥壳；当环向波数大于3时，随着壳体厚度增大，结构的模态频率呈线性提高，而增大锥柱壳长度比会降低结构模态频率；在锥柱壳长度比一定时，随着锥角的增大会使结构的模态频率先增加到峰值后减小. |
| 关 键 词： | 锥-柱连接壳 功能梯度材料 Chebyshev多项式 模态频率 |